Groverův algoritmus v kvantovém počítání a jeho aplikace
| but.committee | prof. RNDr. Josef Šlapal, CSc. (předseda) prof. RNDr. Miloslav Druckmüller, CSc. (místopředseda) doc. Ing. Luděk Nechvátal, Ph.D. (člen) doc. Mgr. Zuzana Hübnerová, Ph.D. (člen) prof. Mgr. Pavel Řehák, Ph.D. (člen) Prof. Bruno Rubino (člen) prof. Vladimir Protasov (člen) prof. Matteo Colangeli (člen) | cs |
| but.defence | The student introduced his diploma thesis to the committee members and explained the fundamentals of his topic called Grover's algorithm in Quantum Computing and its Applications. The secretary read both reviews and the opponent's questions. The student had prepared slides with answers, which he presented to the committee. prof. RNDr. Josef Šlapal, CSc. Does it need a special quantum computer? doc. Mgr. Zuzana Hübnerová, Ph.D. You use coefficient ... for notation of probability? doc. Mgr. Pavel Řehák, Ph.D. What is the mean of brackets? The student's answers were not very convincing. | cs |
| but.jazyk | angličtina (English) | |
| but.program | Aplikované vědy v inženýrství | cs |
| but.result | práce byla úspěšně obhájena | cs |
| dc.contributor.advisor | Hrdina, Jaroslav | en |
| dc.contributor.author | Katabira, Joseph | en |
| dc.contributor.referee | Návrat, Aleš | en |
| dc.date.created | 2021 | cs |
| dc.description.abstract | Kvantová výpočetní technika je rychle rostoucí obor informatiky, který přenáší principy kvantových jevu do našeho každodenního života. Díky své kvantové podstatě získávají kvantové počítače převahu nad klasickými počítači. V této práci jsme se zaměřili na vysvětlení základů kvantového počítání a jeho implementaci na kvantovém počítači. Zejména se zaměřujeme na popis fungování, konstrukci a implementaci Groverova algoritmu jako jednoho ze základních kvantových algoritmů. Demonstrovali jsme sílu tohoto kvantového algoritmu při prohledávání databáze a porovnávali ho s klasickými nekvantovými algoritmy pomocí implementace prostřednictvím simulačního prostředí QISKit. Pro simulaci jsme použili QASM Simulator a State vector Simulator Aer backends a ukázali, že získané výsledky korelují s dříve diskutovanými teoretickými poznatky. Toto ukazuje, že Groverův algoritmus umožňuje kvadratické zrychlení oproti klasickému nekvantovému vyhledávacímu algoritmu, Použitelnost algoritmu stejně jako ostatních kvantových algoritmů je ale stále omezena několika faktory, mezi které patří vysoké úrovně dekoherence a chyby hradla. | en |
| dc.description.abstract | Quantum computing as a new field of computing is a quickly growing field which encapsulates the role of quantum phenomenon in our day to day lives. Because of the quantum characteristics, quantum computers have proved quantum supremacy over the classical computers. In this thesis we focused on discussing basics of quantum computing and in particular we focused on discussing the functioning, construction and implementation of Grover algorithm as a special case of quantum algorithms. We showcased its power as a database search algorithm over the classical non quantum ones through our algorithmic construction implemented through QISKit simulation environment. To simulate our construction, we made use of QASM Simulator and the State vector Simulator Aer backends and the results obtained correlated with the earlier discussed theoretical findings highly proving that Grover's algorithm provides quadratic speed up over the classical non quantum search algorithm which is a much better improvement but as at hand, the applicability of the algorithm as many others is still limited by several factors amongst which includes high decoherence levels and gate errors. | cs |
| dc.description.mark | D | cs |
| dc.identifier.citation | KATABIRA, J. Groverův algoritmus v kvantovém počítání a jeho aplikace [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2021. | cs |
| dc.identifier.other | 131940 | cs |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11012/200082 | |
| dc.language.iso | en | cs |
| dc.publisher | Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství | cs |
| dc.rights | Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení | cs |
| dc.subject | Qubit | en |
| dc.subject | Superpozice | en |
| dc.subject | Grover's Algorithm | en |
| dc.subject | Complexity | en |
| dc.subject | Oracle | en |
| dc.subject | Diffusion Operator | en |
| dc.subject | Quantum circuit | en |
| dc.subject | Quantum Gate | en |
| dc.subject | Grover Iterate | en |
| dc.subject | Initialization | en |
| dc.subject | Measurement | en |
| dc.subject | Algorithm | en |
| dc.subject | Search space | en |
| dc.subject | Bra-Ket Notation. | en |
| dc.subject | Qubit | cs |
| dc.subject | Superposition | cs |
| dc.subject | Grover's Algorithm | cs |
| dc.subject | Complexity | cs |
| dc.subject | Oracle | cs |
| dc.subject | Diffusion Operator | cs |
| dc.subject | Quantum circuit | cs |
| dc.subject | Quantum Gate | cs |
| dc.subject | Grover Iterate | cs |
| dc.subject | Initialization | cs |
| dc.subject | Measurement | cs |
| dc.subject | Algorithm | cs |
| dc.subject | Search space | cs |
| dc.subject | Bra- Ket Notation. | cs |
| dc.title | Groverův algoritmus v kvantovém počítání a jeho aplikace | en |
| dc.title.alternative | Grover's algorithm in Quantum computing and its applications | cs |
| dc.type | Text | cs |
| dc.type.driver | masterThesis | en |
| dc.type.evskp | diplomová práce | cs |
| dcterms.dateAccepted | 2021-06-24 | cs |
| dcterms.modified | 2021-06-24-14:12:34 | cs |
| eprints.affiliatedInstitution.faculty | Fakulta strojního inženýrství | cs |
| sync.item.dbid | 131940 | en |
| sync.item.dbtype | ZP | en |
| sync.item.insts | 2025.03.27 10:34:33 | en |
| sync.item.modts | 2025.01.17 11:51:14 | en |
| thesis.discipline | Matematické inženýrství | cs |
| thesis.grantor | Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Ústav matematiky | cs |
| thesis.level | Inženýrský | cs |
| thesis.name | Ing. | cs |